일반적으로 센서 네트워크에서는 라우팅 트리를 구축한 후에 시간 동기화 작업을 따로 진행하였다. 그 때문에 패킷교환의 횟수가 늘어나고 전력의 소모를 유발한다. 본 논문에서는 라우팅 트리 구축과정에서 교환하는 정방향과 역방향의 패킷에 LTS(Lightweight Time Synchronization) 알고리즘 연산에 필요한 시간정보를 추가하여 플러딩 라우팅 트리 구축 알고리즘과 시간 동기화 과정을 결합한 알고리즘을 제안한다. 또한 일정한 라운드 시간을 사용하여 클럭 휨으로 인한 시간 오류를 보정하였다. 제안하는 알고리즘이 TPSN(Timing-sync Protocol for Sensor Networks) 방식보다 적은 에너지를 사용하고 센서 노드들 간의 시간을 더욱 정교하게 동기화한다는 것을 NS2 시뮬레이터를 통해서 증명하였다.
본 연구는 고등학교 과학 과목에서의 학업적 자기 효능감, 외적동기, 흥미 및 성취도의 성별에 따른 잠재평균 분석 및 변인들 간의 구조적 관계를 규명하고자 하였다. 이를 위해 PISA 2006의 한국 학생 데이터를 사용하여 잠재평균 비교 및 변인 간의 인과관계를 살펴보았다. 다집단 분석의 잠재평균 비교 결과, 남학생을 참조집단으로 삼았을 때 여학생들의 잠재평균은 학업적 자기효능감, 외적동기, 흥미에서 모두 낮게 나타났다. 또, 학업적 자기효능감, 외적 동기는 흥미에 영향을 미쳤고, 학업성취도에는 학업적 자기효능감, 흥미, 외적 동기의 순으로 영향을 미쳤다. 본 연구결과를 바탕으로 고등학교 과학과목에서 흥미 증진 및 성취도 향상을 위해 학업적 자기효능감을 높이고, 동기 진작 방안이 고려되어야 할 것이다.
이 연구의 목적은 과학중점고등학교 학생들의 이공계 진로동기 변화의 양상을 확인하고, 학생들의 이공계 진로동기의 변화양상과 그들의 계열(인문계열, 자연계열, 과학중점계열)간의 관계를 확인하는 것이다. 이를 위해 과학중점고등학교에 다니는 고등학생 256명으로부터 7개의 구인으로 구성된 이공계 진로동기를 5학기 동안 주기적으로 측정하여 종단자료를 얻었으며, 이 자료들을 바탕으로 집단중심추세모형(Group-based trajectory modeling)분석을 수행하였다. 또한 각 구인들의 추세 집단과 계열 사이의 관계를 이해하고자 카이스퀘어 검증을 실시하였다. 분석 결과 우선 이공계 진로 교육 경험과 이공계 진로에 대한 가치 인식 구인은 학생 모두가 유사한 추세 양상을 보이는 것으로 나타났다. 부모의 사회적 지지, 이공계 진로 관련 교과에 대한 자아효능감, 이공계 진로동기 구인의 추세는 '상위집단'과 '하위집단'의 두 추세집단으로 구별됨을 확인하였다. 또한 이공계 진로 자아효능감과 이공계 진로 흥미 구인의 추세는 '다소 감소 집단', '대폭 감소 집단', '증가집단'의 세 추세집단으로 구별되어 나타났다. 각 추세집단의 추세양상을 확인한 결과, 대부분의 이공계 진로동기 구인의 수준이 고등학교 2학년 1학기 말 증가했다가 학년이 올라갈수록 감소하는 양상을 나타내었다. 또한 각 구인들의 추세 집단은 계열과 모두 유의미한 관계가 있음을 확인하였다. 반면 인문계열 학생들의 경우 이공계 진로 동기 변화 양상이 서로 다르게 나타나는 집단으로 구별되는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 이 연구에서는 이공계 진로교육 환경이 학생들의 다양한 진로변화 양상을 고려하여 이루어져야 함을 제언하였다.
이 연구에서는 초등 과학과 수업에서 과정 중심 평가가 반영된 백워드 설계가 과학 학업성취도 및 과학 학습 동기에 미치는 효과를 확인하고자 하였다. 학습자의 성장과 발달을 지원하는 과정 중심 평가와 학습자의 온전한 이해를 추구하는 백워드 설계는 과학 학습에 큰 도움을 줄 수 있다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '지구와 달의 운동' 단원을 중심으로 과정 중심평가가 반영된 백워드 설계를 실시하였고, 성취기준도달에 도움이 되는 다양한 과정 중심 평가를 반영하였다. 둘째, 실험집단 학생들은 과학학업 성취도 검사와 과학학습 동기 검사에서 통계적으로 유의미한 차이를 나타냈다. 과학 교과의 특성을 반영한 과정 중심 평가가 백워드 설계와 연계되어 학교 현장에서 의미 있게 활용되길 기대한다.
본 논문에서는 증강현실 환경에서 다중 시스템의 물리 시뮬레이션을 위한 동기화 방법을 제안한다. 증강현실 시스템의 몰입감 증대를 위하여 가상 객체에 물리 법칙에 기반을 둔 실질적인 움직임을 부여하는 방법을 논하고 이를 네트워크로 확장하기 위하여 물리 기반 증강현실 환경의 동기화 방법을 연구하였다. 이러한 연구를 통하여 증강현실 어플리케이션의 몰입감 증대와 네트워크 게임에서의 증강현실 도입이라는 새로운 방향도 제시 할 수 있을 것이다.
주혼돈계에서의 한 신호를 대응되는 종속계의 변수에 되먹임시켜 두 혼돈계를 서로 동기화시키는 혼돈의 동기화 방법을 autonomous계의 하나인 Lorenz계에 적용시켜 보았다. Lorenz계에서도 두 혼돈계는 동기화되었고 동기화 영역은 두 혼돈계의 변수들의 차로 이루어진 새로운 혼돈계에서의 laminar phase의 주기가 무한대일 때 생겼다. 이 혼돈계에서의 동기화 특성을 시간적 특성과 위상공간에서 분석하였다.
오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.
본 논문에서는 수중 음향통신에서 Binary Phase Shift Keying(BPSK) 변조방식에 대한 프레임 동기 구조를 제안하였다. 제안된 프레임 동기 구조는 크게 두 가지로 나뉜다. 우선, 비동기 방식 상관과 Sliding 고속 푸리에 변환 방식으로 프레임의 대략적인 위치와 주파수 옵셋을 획득한다. 두번째는 주파수 오차를 신호에 보상한 후, 동기 방식 상관으로 정확한 프레임의 위치를 확인한다. 프레임 동기 구조의 성능 확인을 위해 해상실험을 수행하였다. 수신신호는 채널 특성으로 인해 전력이 크게 감소함을 확인하였으며, 이를 통해 비동기 방식 상관과 Sliding 고속 푸리에 변환 방식의 한계를 확인하였다. 결과적으로, 주파수 오차를 보상한 후 동기 방식 상관방식을 사용함으로써 안정적인 프레임 동기를 획득할 수 있었다.
본 연구에서는 초등학교 과학 수업에 학생들의 스토리텔링을 적용해보고, 과학 학습 동기 및 과학 관련 태도에 미치는 영향을 조사해보았다. 연구 대상은 4학년 22명(남 10, 여 12)이었고, 주제는 열전달과 우리 생활 단원의 11차시 분량이었다. 연구결과 학생들은 학습한 과학 내용을 적용하여 이야기를 잘 완성하기도 하였으나, 이야기를 쓰거나 발표하는 과정에서 어려움을 느끼는 경우도 있었다. 대응 표본 t-검정 결과에서는 스토리텔링을 활용한 수업이 이전의 과학 수업에 비해 주의, 자신감, 만족감 등의 과학 학습 동기를 향상시키는 것으로 조사되었다. 또한, 학생들의 과학 교과에 대한 태도에서는 변화가 없었으나, 과학적 태도가 향상되었다. 후속 연구로는 다양한 이야기 자료나 스토리텔링 전략의 개발이 요구되고, 그 효과에 대한 연구도 다각도로 진행될 필요가 있다.
본 연구는 260명의 중학생을 대상으로 과학 성취도와 동기적 학습 환경, 성취 목적, 학습 전략 사이의 영향을 경로분석을 통해 조사하였다. 분석 결과, 심층적 학습 전략만이 과학 성취도에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 과학 교사에 의한 학습 장려와 동료 학생들의 자기 발전 추구는 과제 지향 목적에 영향을 미치고, 이는 심층적 학습 전략을 거쳐 과학 성취도에 긍정적 영향을 미쳤다. 동료 학생들의 자기발전 추구와 상대적 비교 추구는 심층적 학습 전략을 경유하여 과학 성취도에 영향을 주기도 하였다. 또한 동료 학생에 의한 상대적 비교 추구는 수행 지향 목적에 영향을 주고 이는 심층적 학습 전략을 거쳐 과학 성취도에 영향을 주었다. 이는 과학 성취도가 학습 전략과는 직접적 경로를 가지고 있으며, 동기적 학습 환경이나 성취 목적과는 간접적 경로를 가지고 있음을 보여준다. 본 연구 결과는 인지적 요인뿐만 아니라 동기적 요인에도 관심을 기울이는 것이 과학 성취도를 향상시키는 데에 효과적이라는 점을 시사한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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